CN1148324A - 含抗氧化性天然物质的烟草制品或类似烟草制品的材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由烟草和/或其他发烟性材料制成的发烟性产品，所说的其他发烟性材料含有抗氧化性天然物质和/或与之性质相同的合成物质。按照本发明，这些天然物质选自羟基肉桂酸及其酯和缩酚酸、可以由羟基肉桂酸衍生得到的植物酚、羟基肉桂醇的聚合物、具有抗诱变性和芳化性质的并且与维生素合用的其他植物源天然物质、以及与真核细胞培养物络合的其他抗氧化性维生素。同时还介绍了这种类型产品的制备方法。与传统的发烟性产品相比，本发明产品显著减小了潜在的危险。

Description

含抗氧化性天然物质的烟草制品或 类似烟草制品的材料及其制备方法
本发明涉及烟草制品或类似烟草制品的材料，以及这些制品的制备方法，所说的制品中含有抗氧化作用的、本身为已知的天然物质和/或与其性质相同的合成物质，所说的制品用于供吸烟。
人体处于有毒物质的基本自然条件之下，因此会遇到多种致突变物质和致癌物质，这些物质甚至在固有的新陈代谢过程中由于新陈代谢而部分形成。
然而，人在免疫、细胞和遗传水平均具有各种自卫机制，以便于例如在遗传信息区域中抵御变应性反应、细胞损坏或基因突变。因此，在细胞之中例如存在所谓的“修复系统”，在其帮助下遗传材料中的变化能够得以辨认和消除。
长期以来，人们认为一些可能的危险因素，例如不完全燃烧的各种产物、各类辐射和/或电磁场，某些植物保护剂和木材防腐剂，某些矿物纤维(如石棉)和霉菌的某些新陈代谢产物(如黄曲霉素)等对人体的作用，与致癌作用之间具有直接的因果关系。然而，处于这些危险因素之下的大部分人，并未表现出预期的症状，这导致人们要重新考虑对危险的评价。因此，致癌危险本身的大小就不再能够根据潜在的有害物质或暴露因素来加以确定。而必须假定这是由于具有某种效果的多种物质/机制和受伤害体之间多因素互相作用关系所共同产生的结果。进而认为，数种突变必定发生在基因组的某些位置之处，从而使不受控生长的异常细胞有可能由正常的体细胞形成。
特别重要的是人体本身的防卫体系，这种体系也可以单独受生活方式的影响。因此，例如食物在人体内的吸收会引发一系列化学反应，在这些反应中具有致突变和抗致突变作用的物质互相之间有密切的关系。
同时，已经鉴定了一些化合物具有抗致突变物质的保护作用，所说的物质例如各种维生素、芥子油和β-葫萝卜素；在食品中所含的天然存在的植物酚类，例如羟基肉桂酸及其化合物作为不同强度的抗致突变物质和抗致癌物质因其抗氧化性而被讨论(Karl Herrmann，《作为食品生物活性成分的羟基肉桂酸化合物》，Ernahrungs-Umschau，38，No.4，148-154页，1991年)。这些发现尤其得到了传染病学法分析结果的支持，这使得水果和蔬菜的消耗量与致癌作用之间的反比关系得到检测。
本说明书中使用的术语“烟草制品”应当按照这样的含义加以理解，即它包括带有或者没有过滤咀的卷烟、小雪茄和筒烟(所谓的烟“卷”)以及烟斗丝，这些产品全部由或者由一定比例的烟草和/或其他发烟性材料，以及类似烟草产品的发烟材料所制成，例如加有50重量％以下可发烟香辛料的“Kretek”卷烟或者全无烟草的植物卷烟。
人们知道，发烟性烟草制品的消费者也吸收多种有机化合物，其中一些化合物对人体具有潜在毒性，另一方面，其他化合物却可以降低毒性。在有关烟草产品危及健康性质方面的讨论中，长期以来重点讨论的是某些烟草成分通过吸入进入人体后所引起的致突变作用和致癌作用。但是，正如已经提到的那样，在有害物质的作用和致癌作用之间不存在直接的因果关系。
一系列实验结果证明，以气体或主烟流的特定相进入消费者体内的、存在于烟草产品中的物质或化合物，并不能直接将人体的正常细胞转变成为异常细胞。
因此，人们会发现在实验室实验中可以监测到的烟草制品主烟流中成分的致突变作用与致癌作用之间并不直接等同，因为在此方面将要提到的绝大部分物质和物质组显示其潜在的危险性是由于细胞本身对这些化合物新陈代谢的结果。有关这种致突变作用的发现，是借助于通常所谓的阿姆斯(Ames)试验(参见D.M.Maron和B.N.Ames著《沙门氏菌诱变性试验的改进方法》，此文载于B.J.Kilbey，M.Legator，W.Nichols和C.Ramel主编的《诱变性试验方法手册》，Elsevier科学出版社出版，1984年)得出的。
迄今为止，为了减少发烟性烟草产品的潜在危险，人们采取了一些不同的路线。
一方面，提出一些新的过滤系统，借助于此系统使某些组有害物质不能进入主烟流中，从而不能进入消费者的呼吸道中。例如，德国专利DE/3532618中公开了含一定剂量L-抗坏血酸的过滤咀香烟用过滤咀，使用这种过滤咀明显有利于降低香烟主烟流中的醛类。从WO/89/01301中获知，为了防止肺组织接触卷烟烟雾中的某些有毒成分，例如尤其是亚硝胺，制备了带有含乙醇或其他醇类微胶囊或大胶囊的卷烟用过滤咀，利用从主烟流中释放出来的一些醇来事先“堵塞”受影响的和可接近的那些区域。
为了进一步减少主烟流中某些有害物质的含量，有人还试图在过滤咀香烟的烟草上浸渍某些物质。OE-340297和OE-240298号专利中使用抗坏血酸或其盐处理烟草，目的在于降低香烟烟雾中的二氧化氮含量。此外，在EP-0116085号专利中，披露出一种使用干扰素或其生物活性片断浸渍过滤咀香烟的方法。使用这种方法处理过的香烟能够激活人体自身产生干扰素的能力，因此有助于人体的免疫系统。
使用这种方法制备的制品的确有助于减少吸烟的潜在危险性，但是这些制品也具有其一些固有的缺点。一方面，只有主要是香烟烟雾中的气相有毒成分通过化学吸附作用被滞留在香烟体的尚未燃烧段上(二氧化氮)或者过滤咀上(醛类)，但是存在于主烟流中的其他有害物质含量却不受影响。另一方面，按照WO/89/01301中所述，体内产生的“保护层”仅仅对于某些有害物质(例如亚硝胺)才起作用。而使用EP-0116085中所说的干扰素却会导致成本显著增加的后果。
因此，本发明目的在于提供另一些吸烟材料，这种材料含有进一步降低吸烟潜在危险性的添加剂；而且还在于提供一种制备这种类型吸烟材料的方法。
为了达到此目的，提供一种由烟草和/或另一种发烟性材料制备的发烟性产品，此产品含有具有抗氧化性质的天然物质和/或与其性质相同的合成物质，所说的物质选自：
a)羟基肉桂酸、其酯或缩酚酸；
b)能够由羟基肉桂酸衍生得到的植物酚类
c)羟基肉桂醇类的聚合物；
d)另一些具有抗诱变和芳化性质的植物源天然物质与具有抗氧化性的维生素、其前体和/或衍生物的组合；
(e)具有抗氧化性的维生素与真核细胞培养物的络合物。
令人惊奇地发现，本发明的发烟性产品与传统的产品相比潜在的危险性显著减小。
本发明的产品中，优选使用对香豆酸、咖啡酸和阿魏酸之类的羟基肉桂酸。优选的羟基肉桂酸酯是其甲基和乙基酯，而羟基肉桂酸的优选的缩酚酸由其化合物与水果酸或奎尼酸组成，其中特别优选绿原酸。
按照本发明，能够由羟基肉桂酸衍生得到的优选植物酚类是缴形酮、七叶亭、莨菪亭(7-羟基-6-甲氧基香豆素)、姜黄素、鞣花酸和二氢咖啡酸，  而羟基肉桂醇的聚合物则优选是由对香豆醇、松柏醇和芥子醇衍生得到的。
同时具有抗诱变性和芳化性的另一些植物源天然物质，优选香草醛、乙基香草醛、肉桂醛、茴香醛、香豆素、6-甲基香豆素、丁子香酚、茉莉醛、茴香脑、对大茴香基丙酮、萜二烯、肉桂和肉桂提取物。按照本发明与这些其他植物源天然物质组合使用而且具有抗氧化作用的维生素，优选抗坏血酸、β-胡萝卜素、维生素A和α-生育酚以及其衍生物，必要时使其互相组合或者与其他维生素组合使用。稳定的抗坏血酸衍生物，例如抗坏血酸棕榈酸酯或抗坏血酸原(与吲哚结合的抗坏血酸)是特别优选的。具有抗氧化作用而且与真核细胞培养物络合的其他优选维生素，是β-胡萝卜素、维生素A和α-生育酚及其衍生物。
本发明(a)--(d)组天然物质各自的分子量、熔点和沸点列于表1之中。
本发明优选的肉桂醇类是对香豆醇、松柏醇和芥子醇并形成木素化植物中存在的木素。这里所说的不同羟基肉桂醇类包含在以不同定量连接形式存在的一些大分子之中。该木的强度基本上是由纤维素夹杂的木素造成的。已经证明，在脱纤维的木中，木素的抗氧化性酚的性质可以变得十分有效。新制备的木纤维尤其能够降低从其中通过的烟的潜在诱变性。
按照本发明的一种优选实施方案，将具有抗氧化性的天然物质和/或与其性质相同的合成物质单独或者同时掺入烟草产品中，按总量计其使用的相对数量，可以根据发烟性烟草产品的目标成分而改变。基本上，可以按照其本身已知的方式，将所说的天然物质加入到其中包含传统添加剂的吸烟用烟草中或者单独加到烟草制品中可为烟雾主流所触及的组分中，例如过滤咀、包裹纸、载体和接缝胶等等，此操作既可以由烟草产品的制造者完成，也可以由其供应者适当完成。
如果在烟草中加入纯的天然物质，则其使用的相对数量优选处于0.01-25重量％范围内，更优选1-5重量％范围内。如果欲将所说的纯天然物质掺入到过滤咀、香烟纸或香烟接缝胶之中，则其使用量优选处于0.1-50重量％范围内，更优选处于1-20重量％范围内。所使用的过滤咀，可以是腔室过滤咀(chamber filter)、乙酸纤维素过滤咀、纤维素无定向纤维网过滤咀或多级过滤咀(优选双级滤咀)，但是不论那种情况所说的过滤咀可以带或不带通气孔。所说的双过滤咀在体侧具有较高的吸气阻力，而在咀嘴侧具有较低的吸气阻力，而且总过滤效率为80-99％。使用本身已知的其他过滤咀材料制作的过滤咀，同样可以与具有抗氧化性的天然物质一起使用。
如果本发明的天然物质一开始就包括在不含烟草、主要为植物性的发烟材料中，并且所述发烟材料加到烟草中，或者发烟混合物完全由任选不同、互相匹配、不含烟草、带有或不带有植物内生性的本发明的天然物质的植物性材料所组成，则就所说纯天然物质的使用量而言，优选的0.01-25重量％，更优选的1.0-5重量％因此同样适用，在这些情况之下都可以通过向所说的发烟性混合物中加入所说的纯天然物质或者本发明的纯物质来补足所需的使用数量。含有抗氧化性天然物质，尤其是α-生育酚或β-胡萝卜素之类的维生素的另一种优选的使用或者供给形式，在此情况下是经培养的真核细胞，这些细胞在干重下可以含有0.5-15重量％具有抗氧化性的维生素，这些维生素处于牢固的键合或牢固的结合形式(例如尤其是经培养的烟草或酵母细胞)。
因此，可以按照本身已知的各种方法(例如，参见W.Roper等人在《植物生理杂志》118，463-470页(1985)上和DE/2144460专利上所记载的方法)，在液体培养物质中培养烟草细胞，以便制备烟草代替材料。
按照本发明的内容令人惊奇地证明，本发明的抗氧化性天然物质如果被加入到适当浓度的培养肉汤中能够与经培养的真核细胞牢固地结合在一起。例如，如果是α-生育酚(以α-生育酚乙酸酯形式)则浓度为0.01-10(优选0.05-2)容积％，而且如果是β-胡萝卜素则浓度为0.001-0.05(0.005-0.02)容积％。这样形成的本发明的络合物可以在从培养肉汤中过滤和干燥之后加入到所说的发烟性混合物之中。
            表1
     本发明的植物酚成份
成份     分子量    沸点    熔点
                   (℃)    (℃)对香豆酸    164.2    升华    214-
                           217(分解)对香豆酸甲    178.2            139
酯对香豆酸乙    192.2            87
酯
咖啡酸    180.2            215-
                           220(分解)咖啡酸甲酯    194.2            157-
                           158咖啡酸乙酯    208.2            149-
                           150阿魏酸      194.2            170-
                           172阿魏酸甲酯    208.2    163     65
                 (1mmHg)阿魏酸乙酯    222.2    185     58
                 (3mmHg)绿原酸      354.3            208-
                           210(分解)繖形酮      162.2    升华    230-
                           233七叶亭      178.2    升华    272-
                           275(分解)莨菪亭      192.2            204-
                           206姜黄素      368.4            175-
                           180  糅花酸      302.2               ＞350二氢咖啡酸    182.2               133-
                              137香草醛      152.2    170        81-83
                 (15mmHg)乙基香草醛    166.2    74-77肉桂醛      132.2    253        -7.5茴香醛      136.2    248        2.5香豆素      146.2    297-299    68-716-甲基香豆    160.2    303        75-76素丁子香酚      164.2    253-255    -9茉莉醛      202.3    287-290    -茴香脑      148.2    232-237    20-23对大茴香基    178.2    152-153    8丙酮                (15mmHg)萜二烯      136.2    176        -97
例如，制备发烟性混合物时可以使用本身已知的方式，任意使用已知的粘合剂和粘接剂将本发明的物质加入到切碎的烟叶和/或切碎的烟梗中。也可以按照已知的方式将所说的物质搀入重组的烟草中，这本身意味着，尤其是在使用固体状经研磨的天然物质时这样处理。在此情况下，也可以使用一种新的、不含烟草的重组植物，其中至少含有一定比例的、为部分重组植物材料中的植物内生性成分形式的本发明天然物质。所说的发烟性基本材料优选叶状烟草的混合物、叶状烟草与重组烟草的混合物或植物材料的无烟草混合物，所说的植物材料来源于款冬、薄荷、荨麻、大车前、皱叶薄荷、熏衣草、麝香草、甜或酸樱桃叶、蓼属叶、玫瑰叶、多香果叶或肉桂皮。所说的发烟性混合物，也可优选由烟草混合物和无烟草混合物组成。
本发明的物质也可以以液体形式加入到包装物(casing)和/或香料中，而且甚至可以用来取代它们。
传统的过滤系统，基本上由乙酸纤维素纤维或者由纤维素纤维互相缠绕制成的纤维束过滤咀组成，产生一种无定向的纤维素纤维网。制备香烟过滤咀时，通常使用一种允许的硬化剂在所说的过滤咀纤维束上喷雾，以便使纤维交联并使过滤咀硬化。这些硬化剂主要由三醋精或三甘醇二乙酸酯(TEGDA)组成，而且如果本发明的液体天然物质(如丁子香酚)溶解在所说的硬化剂中或者其自身作为硬化剂使用、则可以使用本发明的天然物质代替部分或全部所说的硬化剂。按照本发明在本身可以作为硬化剂使用的丁子香酚之类的液体天然物质中，或者在TEGDA或三醋精之类的传统硬化剂中，也可以按照本发明反之将其他天然物质(例如，肉桂醛、茉莉醛、乙基香草醛和6-甲基香豆素，以及α-生育酚、生育酚乙酸酯、生育酚琥珀酸酯、维生素A和维生素A棕榈酸酯)加以溶解，以便形成二元、三元或多元溶液的混合物，这些混合物既可以方便地作为乙酸纤维素纤维的硬化剂使用，又可以方便地作为发烟性混合物的包装物质使用。
此外，所说的硬化剂中可以使用固体天然物质的悬浮液，而且在乙酸纤维素纤维制成的过滤咀纤维束中可以使用经研磨的天然物质的散布体系。
表2中示出了本发明某些优选芳族物质和维生素本身的不同溶解度和溶混度；他们在传统的硬化剂物质三醋精和TEGDA以及天然芳族物质丁子香酚中或者与他们一起按照本发明可以作为硬化剂物质使用。从表2的数据尤其可以看出，按照本发明可以作为硬化剂或者硬化剂成分使用的丁子香酚具有优良的增溶性质。然而，所说的丁子香酚物质也可以以其与表2和3中提到的硬化剂或溶剂等其他物质组成的混合物形式使用，其中实际混合物以及其各自的比例可以方便地根据它们的性质和市场价格以及欲处理的本发明产品成分加以确定。特别优选由80份三醋精、15份丁子香酚和5份α-生育酚乙酸酯组成的混合物。以此比例混合的所说的物质形成一种清澈的溶液，乙酸纤维素纤维用此溶液涂布后三醋精和丁子香酚优先扩散到所说的纤维之中，因而使α-生育酚乙酸酯浓缩于过滤咀纤维的表面上，因而能够特别容易地由“过滤咀”(它起发射器的作用)向主烟流中转移。
如果在制造烟草产品的过程中所使用的过滤咀不是由乙酸纤维素纤维组成的，则按照本发明应当使用本发明的芳族物质和维生素(维生素原)溶液处理欲加使用的过滤咀和/或烟草产品的其他组份，例如含有烟草的或者不含烟草的发烟性植物性材料、烟纸和接缝胶，也可以使用这些物质组的各个单个物质作为溶剂。在按照本发明也可以作为溶剂使用的某些天然物质中或者含有这些物质的各种物质的相应的溶解度和溶混性列于表3之中。
                        表2
           过滤咀硬化剂中的抗氧化性芳族物质
                 和维生素A和E的溶解度
硬化剂     芳族物质            维生素
肉桂醛     茉莉醛     乙基香     6-甲基草醛       香豆素   A        A        E         E        E棕榈                乙酸     琥珀酸酯                 酯      酸酯
三醋精TEGDA丁子香酚   M         M         ＞10      ＞10M         M         ＞10      ＞10M         M         ＞10      ＞10   ＞10   ＜1       ＞10      ＜1      ＜1＞10   ＜1       M         ＜1      ＜1＞10   ＜1       M         M        10
TEGDA＝三甘醇二乙酸酯
M＝可等分溶混的
＞10＝溶解度高于10重量％
＜1＝溶解度小于1重量％。
                表3
用于处理过滤咀、烟草、香烟纸和接缝胶的
抗氧化性芳族物质以及维生素A和E以及β-胡
萝卜素的溶液
  溶剂     芳族物质 维生素原     维生素
丁子 茉莉 肉桂   乙基香 6-乙基香酚  醛   醛    草醛   香豆素 β-胡萝卜素 A     E    E    E乙酸酯 琥珀酸酯
丁子香酚 X     M   M＞10   ＞10   ＞10     ＜1 ＞10  M    M  ＞10
茉莉醛 M     X   M＞10   ＞10   ＞10     ＜1 ＞10  M    M  ＞10
肉桂醛 M     M   X       ＞10   ＞10     ＞1 ＞10  M    M  ＞10
维生素E乙酸酯 M     M   M＜1    ＜1    ＜1     ＜1 ＜1   M    X  未加
M＝可等份溶解
＞10＝溶解度大于10重量％
＜1＝溶解度小于1重量％
＞1＝溶解度大于1重量％。
使用纤维素无定向纤维网时，过滤材料制造商可能已经将本发明的物质搀入到所说的纤维网之中。最后，经过传统漂白的例如一年生植物已知无定向纤维网的纤维素纤维，可以按比例或者大部分(优选不高于85％)用含有足够量抗氧化性木素的适当未漂白木浆纤维代替。此外，本发明的固体物质，例如以粒径约0.8mm的颗粒形式，以及本发明的液体物质，例如经过木粉或木素颗粒吸附之后，可以由某些过滤咀制造商加入到腔室过滤咀的腔室之中；可以使用特别适用的木粒或者纤维粉或颗粒形式的含有许多抗氧化性木素的那些物质，单独作为腔室夹杂材料，  或者作为所需的过滤咀形式的自支持性多孔性或者透烟性压制品。此外，吸烟时与主烟流接触的过滤咀包裹纸内侧，也可以涂有本发明的天然物质。
在香烟纸上可以按本身已知的方式附有封入或未封入胶囊中的本发明的天然物质，单层或双层香烟纸都适于此目的。使用双层香烟纸时，可以设计成网状或多孔状(10-20,000 CORESTA)香烟体包装纸内，优选备有本发明的物质。这种网状香烟体内包装纸可以主要或者全部由含有抗氧化性木素的适当木浆制成，这种情况正如其他传统的香烟纸纤维内合物至少由一定比例的含有未漂白木素的适当木浆制成的情况一样。
最后，香烟接缝区胶粘香烟体包装纸使用的胶，也可以含有液体或细粉状本发明的天然物质。本发明证明，以此方式处理过的胶的工艺特性也能够得到改进。
根据本发明的基本发明思想，消费或者抽吸本发明的烟草产品时，其主烟流富含有具有抗氧化性本身已知的天然物质，从而在主烟流中潜在有害的物质接近的同时，于身体的新陈代谢之处可以获得从主烟流中释放出的抗诱变物质，因而由这种不希望的关键物质有可能引起诱变作用同时得到极大的自动补偿。这意味着，相当少量抗氧化性物质所产生的效果，宛如相当大量的这些物质随后接近身体时所产生的那种效果。
实际使用本发明天然物质的基本前提条件在于这些物质充分进入到所说的主烟流之中。实验结果证明，此前提条件由使用的天然物质所满足(参见实施例4)。此外还证明，结合到植物的部分体内的本发明的天然物质进入到主烟流中的过程，例如烟草叶内生的莨菪亭或者多香果叶内生的丁子香酚，明显受惠于使用一种已知的溶涨法或者膨胀法，优选DE-2903300、DE-3119330和DE-3414625专利申请人提出的所谓‘INCOM’法对植物体的相应部分进行的处理。在这些方法中，可以得到所说的植物体部分的有关成分；换句话说，即使只有极少量的主烟流也可以使他们极容易地转移。
令人惊奇地表明，按照本发明可以以显著的方式减小富烟草产物致突变的可能性。为了检测这种抗诱变作用，作为有意义的快速试验进行了阿姆斯(Ames)试验。
试验原理主要在于这样的事实，即在具有致突变作用的物质影响下，使鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)菌种的组氨营养缺陷(his-)指示细菌回复突变到其原型微生物形态(his+)。进行有或无‘S9活化作用’的阿姆斯试验，可以得出试验物质在其初始形态下或者仅仅在新陈代谢之后是否为诱变性的结论。
采用这种试验体系检测到，收集在溶剂中的烟草烟中的颗粒相仅仅在新陈代谢后的状态才有诱变作用(参见Shigeaki Sato等人，“香烟、雪茄和烟斗烟的烟冷凝物之诱变性”，载于《cancer lett.》3，1-8页，1977年)。
据证明，具有抗诱变活性的绝大部分物质在阿姆斯试验中对人体提供一种保护作用，或者有助于加强人体自身的防卫机制(例如参见B.N.Ames在《科学》杂志1983年第221卷1256-1264页上发表的文章“饮食致癌物和抗致癌物”)。在阿姆斯试验中可以模拟人体中由于烟雾成分的作用可能形成的有毒代谢产物的过程，以及加入抗诱变物后引起的诱变作用的特定减少的情况。
与传统的产品相比，本发明提出的烟草产品由于所使用的物质对于各种不希望的物质施加其抗氧化性而且在新陈代谢之处显示其作用而极大的降低了潜在的危险。
本发明将借助于下列实施例和附图1-7作更详细的说明。
实施例1
阿姆斯试验的准备：在传统的标准条件下(ISO4387，喷气体积(puff volume)35ml，喷气时间2秒，喷气间隔58秒)，使下面更详细规定的20只香烟机械发烟。使主烟流的所谓的颗粒相(烟冷凝物)沉淀在Cambridge玻璃纤维滤咀上，然后使用20毫升二甲基亚砜溶解，并且使用之前一直储存在-20℃下。无气孔的过滤咀香烟(100×7.9mm，烟体长75mm，过滤咀长25mm)重945±10mg(Virginia混合物)，发烟的烟草量为800mg。香烟纸重48mg，孔隙率为24coresta，圆形过滤咀重180mg，过滤咀材料由市售的乙酸纤维素纤维(3.0Y/35,000)组成，硬化剂是三醋精(约7％)。
实施例2
为了测定诱变作用，按照下面所述的“平板结合法(plateincorporation)”进行阿姆斯试验(loc.cit)。
向容积均为2毫升的数个温度控制在43℃的软琼酯中，用移液管加入0.1ml鼠伤寒沙门氏菌TA98菌株的过夜培养液、经分步稀释的0.05ml实施例1的烟雾冷凝物溶液和0.5mlS9混合物(活化体系)；所说的混合物由50微升经过9000g离心Aroclo-预处理鼠的肝匀化产物而得的上清液、0.76毫克葡萄糖-6-磷酸酯、1.57毫克NADP、0.81毫克MgCl2·6H2O、1.23毫克处于pH7.4磷酸盐缓冲溶液中的KCl组成。充分混合短时间之后，将陪替氏培养皿中的试样均匀分布在琼酯上，只让his+--回复体生长。然后使诸陪替氏培养皿在37℃下于暗处培养48小时。经过48小时培养之后，计数由单个his+--回复细菌形成的菌落。诱变频率是诱变活性的量度。
由下表4示出的数据明显看出，处于烟雾冷凝物中的物质仅仅在新陈代谢之后才显示出其诱变作用。
         表4
 所计数的TA98菌落数目与
 所使用的冷凝物量之间的关系
 (三次平行测定的平均值)烟雾冷凝物数量  S9活化 计数的菌落  诱变(微克/板)                          的菌落0               无        41        -120             无        43        2240             无        40        -1360             无        35        -60               有        50        -120             有        216       166240             有        441       391360             有        581       531
实施例3使用实施例2所述的试验体系，但是在含有不同数量冷凝物的试样中加有附加量的颗粒状本发明物质，对本发明物质的抗诱变作用进行了评价。在此过程中应当保证试验在对于细菌无毒的浓度范围内进行。
对烟雾冷凝物具有抗诱变作用的某些本发明物质的试验结果，借助于附图1-6中的实例加以说明。
这些结果说明，在烟雾冷凝物中所含有害物质引起的诱变频率以及其潜在危险性，能够被所加入的天然物质显著减小。
实施例4
所加入的天然物质在其熔点和沸点上显著不同(见表1)。为了证明向烟草中加入的物质即使不能被蒸馏出也可以进入到烟草的烟雾之中，进行了下列实验：
作为天然植物成分，在Virginia烟草中含有大约300ppm浓度的莨菪亭(7-羟基-6-甲氧基香豆素)(其熔点为205℃，无沸点)。为了检测所加入的莨菪亭进入到主烟流中的情况，准备了以实施例1所述相同的烟丝为基料的三种实验香烟。在此过程中，将实施例1的60支过滤咀香烟的烟草按照已知方式使用压缩空气吹出，收集后分成三份，其中的三分之二最后用所说的天然物质(对照只使用乙醇)处理，并且使用市售的过滤咀香烟卷烟草充填机再将其加入到被吹出并分成三份的60等份的3×20过滤咀卷中，但是以这种方式制造的过滤咀香烟的烟体重量稍有减少。在此方法中，烟草中的莨菪亭浓度由于在香烟烟草上喷雾莨菪亭的乙醇溶液而从开始时的330ppm增加到630或5330ppm。使所制造的香烟按照实施例1所述的方式发烟，收集到的烟雾冷凝物溶解在甲醇中。该过滤咀卷的设计与实施例1的相当但是烟体重量减小到930±20mg，而且发烟烟草的重量为785mg。
在下列条件下，使用HPLC分析测定了莨菪亭：
色谱柱：Li Chro CART supersphere RP 8，250-4(Merck)
淋洗液：水/甲醇/乙酸-(85∶13∶2)
流速：1.2ml/分钟
在45℃下同样操作
340nm检测器
注射体积：10微升样品。
所得到的实验结果汇集于下表5中：
                    表5
             进入主烟流中的莨菪亭
    香烟种类                     莨菪亭
在烟草中  在发烟烟  主烟流中  在发烟烟草中其的浓度    草中的量  的检出量  存在量的比例(ppm)     (微克)    (微克)       (％)
    对照实验混合物1实验混合物2   330      259.1     28.2        10.9630      494.6     47.6        9.65330     4184.1    331.1       6.2
发烟烟草的数量：785mg/只香烟
使用莨菪亭作为具有抗氧化性的非挥发性物质的代表的实验证明，经过用300或5000ppm莨菪亭处理烟草后，其转移到主烟流中的比例分别为9.6和6.2％。
实施例5
下述的实验结果证明，由分别含有丁香杆或肉桂杆的烟丝进入烟雾中的抗氧化性物质，以及经过纯丁子香酚处理，能减小如此形成的烟雾冷凝物的诱变作用。
制备了同样形式和重量(940mg)的、具有同样烟草混合物但是最终混合物的组成不同(见表6)的五种过滤咀香烟。所使用的丁香杆或肉桂杆用水蒸汽加湿，辊切后与烟草混合。使用20％的乙醇溶液加入丁子香酚，处理之后定量蒸除所说的乙醇。
                      表6
       填加有丁香杆、肉桂杆和丁子香酚的烟丝
                 烟丝混合物的组成
混合物     烟丝(重量％)②   丁香杆(重量％)②   肉桂杆(重量％)② 所加的纯丁子香酚(重量％)②
    1     70     30     -      -
    2     70      -     30      -
    3     70     15     15      -
    4     94.9      -     -     5.1①
    5     100      -     -      -
①这里加入的丁子香酚量等于混合物的丁香中所含的丁子香酚量。
②重量％＝按干重计算的百分数
在标准条件下(参见实施例1)使实验用香烟发烟。由此形成的烟雾冷凝物溶液按照实施例2的阿姆斯试验，即按照使用“S9活化”的实施方案进行检验。为了评价所说的诱变性，使用了同样量的烟雾冷凝物而且以未处理过的对照结果作为100％。
实验结果示意说明在附图7中。混合物1的烟雾冷凝物的诱变性减小到对照效果的55.5％，此结果可以用丁香中所含的丁子香酚量来加以解释。所使用的丁香中丁子香酚含量为17.0％。与此相比，混合物2烟雾冷凝物的诱变性意外减小到65.3％，却不能用其本身所含的肉桂醛和丁子香酚量来解释。

Claims (33)

1.发烟性产品，它是由烟草和/或含有抗氧化性天然物质和/或与其性质相同的合成物质的其他发烟性材料制成的，其特征在于所说的天然物质和与其性质相同的合成物质选自：
(a)羟基肉桂酸、其酯或缩酚酸；
(b)能够由羟基肉桂酸衍生得到的植物酚类；
(c)羟基肉桂醇类的聚合物；
(d)另一些具有抗诱变和芳化性的植物源天然物质与具有抗氧化性的维生素、其前体和/或衍生物的组合；
(e)具有抗氧化性的维生素与真核细胞培养物的络合物。
2.权利要求1所述的发烟性产品，其特征在于所说的羟基肉桂酸是对香豆酸、咖啡酸和阿魏酸。
3.权利要求1或2所述的发烟性产品，其特征在于所说的羟基肉桂酸酯是其甲基和乙基酯。
4.权利要求1或2所述的发烟性产品，其特征在于所说的羟基肉桂酸的缩酚酸是由它们的化合物和水果酸和奎尼酸组成的。
5.权利要求4所述的发烟性产品，其特征在于所说的缩酚酸是绿原酸。
6.权利要求1所述的发烟性产品，其特征在于所说的能够从羟基肉桂酸衍生得到的植物酚，是缴形酮、七叶亭、莨菪亭(7-羟基-6-甲氧基香豆素)、姜黄素、鞣花酸和二氢咖啡酸。
7.权利要求1所述的发烟性产品，其特征在于所说的羟基肉桂醇是对香豆醇、松柏醇和芥子醇。
8.权利要求1所述的发烟性产品，其特征在于另一些植物源天然物质是香草醛、乙基香草醛、肉桂醛、茴香醛、香豆素、6-甲基香豆素、丁子香酚、茉莉醛、茴香脑、对-大茴香基丙酮、萜二烯、肉桂和肉桂提取物。
9.权利要求1所述的发烟性产品，其特征在于所说的天然物质选自抗坏血酸、β-胡萝卜素、维生素A和α-生育酚以及其具有抗氧化性的衍生物等维生素。
10.权利要求9所述的发烟性产品，其特征在于所说的抗坏血酸以抗坏血酸棕榈酸酯或抗坏血酸原形式存在。
11.权利要求1所述的发烟性产品，其特征在于所说的与真核细胞培养物络合的具有抗氧化性的维生素是β-胡萝卜素、维生素A和α-生育酚及其衍生物。
12.权利要求1-11中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于其中单独或者同时含有抗氧化性天然物质或者与其性质相同的合成物质。
13.权利要求1-12中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于其中含有0.01-25重量％的抗氧化性天然物质。
14.权利要求13所述的发烟性产品，其特征在于其中含有1-5重量％抗氧化性天然物质。
15.权利要求1-14中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于它是带或不带过滤咀的香烟。
16.权利要求1-14中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于它是带或不带过滤咀的小雪茄。
17.权利要求1-14中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于它是带或不带过滤咀的筒烟(tabacco cartridge)。
18.权利要求1-14中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于它是细烟丝或烟斗丝形式的吸烟用烟草。
19.权利要求15-17中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于所说的过滤咀含有0.1-50重量％权利要求1-12中任一权利要求所述的抗氧化性天然物质和/或者与其性质相同的合成物质。
20.权利要求19所述的发烟性产品，其特征在于所说的过滤咀含有1-20重量％权利要求1-12中任一权利要求所述的抗氧化性天然物质和/或者与其性质相同的合成物质。
21.权利要求15-17或者19-20中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于所说的过滤咀是带有或者不带有过滤咀气孔的腔室式过滤咀。
22.权利要求15-17或者19-20中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于所说的过滤咀是带有或者不带有过滤咀气孔的市售乙酸纤维素纤维过滤咀。
23.权利要求15-17或者19-20中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于所说的过滤咀是带有或者不带有过滤咀气孔的市售纤维素无定向纤维网过滤咀。
24.权利要求15-17或者19-20中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于所说的过滤咀是带有或者不带有过滤咀气孔的多级过滤咀，优选双级过滤咀，在烟体侧具有较高的抽吸阻力，而在过滤咀嘴侧具有较低的抽吸阻力，总过滤效率达80-99％。
25.权利要求15-17中任一权利要求所述的发烟性产品，其特征在于所说的香烟纸中含有0.1-50重量％的权利要求1-12中任一权利要求所述的抗氧化性天然物质和/或者与其性质相同的合成物质。
26.上述权利要求中任一权利要求所说的发烟性产品，其特征在于所说的发烟性基本材料是烟叶混合物或者烟叶和重组烟叶的混合物。
27.上述权利要求中任一权利要求所说的发烟性产品，其特征在于所说的发烟性材料含有0.01-25重量％的权利要求1-12中任一权利要求所述的抗氧化性天然物质和/或者与其性质相同的合成物质。
28.上述权利要求中任一权利要求所说的发烟性产品，其特征在于所说的发烟性材料是来源于款冬、薄荷、荨麻、大车前、皱叶薄荷、熏衣草、麝香草、甜或酸樱桃叶、蓼属叶、玫瑰叶、多香果叶或肉桂皮的植物材料的无烟草混合物。
29.权利要求26-28中任一权利要求所说的发烟性产品，其特征在于所说的发烟性材料是由烟草混合物与无烟草混合物形成的混合物。
30.一种按照本身已知的方式制备发烟性产品的方法，其中在由乙酸纤维素纤维制成其过滤咀时作为硬化剂通常使用的物质中，有一部分或者全部被权利要求1-12中任一权利要求所说的抗氧化性天然物质和/或与其性质相同的合成物质代替。
31.权利要求30所说的方法，其特征在于其中作为天然物质使用丁子香酚本身，或者使用同时含有抗氧化性芳族物质和维生素的溶液的形式。
32.权利要求31所说的方法，其特征在于其中所说的具有抗氧化性的芳族物质，选自肉桂醛、茉莉醛、乙基香草醛和/或6-甲基香豆素。
33.权利要求31所说的方法，其特征在于其中所说的维生素选自α-生育酚乙酸酯、生育酚琥珀酸酯、维生素A和/或维生素A棕榈酸酯。
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